态显微组织；
[0032] 图5为Al9tlGdltl非晶处理后的A356. 2合金的铸态显微组织。
【具体实施方式】
[0033] 第一步，铝基非晶成分的选择。
[0034] 选择熔点800°C以内的铝-稀土二元非晶成分，保证能耗较低，降低合金熔炼过 程中的挥发。本实施例选择了以下的非晶合金：
[0035] 试验组I :Al88Gd12#晶合金
[0036] 试验组2 !Al9tlGdltl非晶合金
[0037] 试验组3 !Al92Gcyg晶合金
[0038] 以上的非晶合金均购自安泰科技股份有限公司。
[0039] 对照组！Al-Ti-B细化剂
[0040] 以上的铝合金细化剂购自KBM Affilips公司。
[0041] 本发明实施例的A356. 2铝合金均购自滨州盟威联信新材料有限公司。
[0042] 第二步，错基非晶细化剂的制备。
[0043] 按照上述成分选择原则，选择纯度不低于99. 99 %、厚15 μ m、宽I. 5mm的商业 Al88Gd12、Al9(lGd1(l和Al 926(18非晶条带（购自安泰科技股份有限公司），图1显示，Al 9(lGd1Q条 带的X射线衍射显示出典型的"馒头状"漫散射峰，证实条带确实为非晶。利用压块机将条 带在500MPa压力下压制5秒，制成φ15 mm X 5 mm的圆柱形试块，以方便取用。
[0044] 第三步，铝合金熔炼温度的确定及熔炼过程。
[0045] 根据Al9tlGdltl非晶的差示扫描量热仪（DSC)检测结果（图2所示），分析该铝基非 晶的熔化温度在658°C左右（放热峰曲线切线交点对应的温度），从而确定A356. 2合金的 熔炼温度，使得A356. 2合金熔炼温度比铝基非晶的熔化温度高至少20°C，但不低于A356. 2 合金的通常熔炼温度720°C，最终确定铝合金熔炼温度为720°C，保证非晶合金加入A356. 2 铝合金后能够顺利熔解。待A356. 2合金熔化后，针对三个试验组，分别取以铝合金的质量 计算，质量分数分别为〇· 17% (试验组1)、0· 25% (试验组2)和0· 32% (试验组3)的铝 基非晶圆柱试块加入到A356. 2铝合金液中，机械搅拌120s使其充分熔解并分散均匀，将合 金液静置l〇min，除澄后进行饶铸。
[0046] 图 3 所示为 A356. 2 铝合金（6. 82% Si, 0· 34% Mg, 0· 06% Fe, 0· 09% Ti, 0· 022% Sr, 0.0008% B，余量A1，购自滨州盟威联信新材料有限公司）的铸态金相显微组织。由图 3可见，A356. 2铝合金铸态组织中a -Al晶粒较粗大，其平均晶粒尺寸为136. 2 μm。
[0047] 图4所示为A356. 2铝合金中加入质量分数0. 25%传统铸态Al-5Ti-lB细化剂后 (试验组2)合金铸态显微组织。由图4可见，试验组2中，处理后a -Al晶粒得到细化，其 平均晶粒尺寸为79. 8 μ m。
[0048] 图5所示为A356. 2铝合金中加入质量分数0.25 %的Al9tlGdltl非晶圆柱试块后 (试验组2)合金铸态显微组织。由图5可见，如此处理后a-Al晶粒得到进一步细化，其 平均晶粒尺寸为40. 7 μ m。可见本实施例所制二元铝基非晶条带圆柱形试块加入到A356. 2 合金后的细化效果比传统铸态细化剂更优。
[0049] 经试验，各组合金经热处理后（热处理工艺为540°C X 2h+150°C X 12h)的抗拉强 度均高于290MPa，屈服强度均高于240MPa，伸长率均高于8. 6% (试验组1和3的图未显 示）。汽车车轮对A356铝合金的力学性能的一般要求为：抗拉强度Rm>220MPa、屈服强度 RpO. 2>180MPa、伸长率As>7%。一般来说，传统的添加 Al-5Ti-lB中间合金的A356的力学 性能为Rm :270-280MPa、Rp0. 2 :220-230MPa、As :8% -9%。由此可见，本申请的三种细化剂 均符合铝合金车轮铸造生产的需求。
[0050] 上述实施例中所用的原材料和设备均通过公知的途径获得，所用的操作工艺是本 技术领域的技术人员所能掌握的。
【主权项】
1. 一种细化铝合金的方法，其特征在于，其使用Al-Gd二元非晶合金作为铝合金细化 剂，并且所述的Al-Gd二元非晶合金中Gd的原子百分比为8-12%。2. 权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的非晶合金的熔点为800°C以内。3. 权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的铝-稀土元素的非晶合金是Al9(lGd1(l。4. 权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在铝合金细化过程中，按铝合金 的重量计，加入0. 17-0. 32%的铝合金细化剂，熔炼温度为比铝合金细化剂的熔化温度高 20-40摄氏度，但不低于A356. 2合金的通常熔炼温度720°C。5. 权利要求4所述的方法，其特征在于，加入0. 25%的铝合金细化剂，并且熔炼温度为 比铝合金细化剂的熔化温度高20摄氏度，但不低于A356. 2合金的通常熔炼温度720°C。6. 权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述的铝-稀土元素的非晶合金是 圆柱形试块。7. 按照权利要求1-6所述的方法细化加工得到的铝合金。8. 按照权利要求1-6所述的方法细化加工得到的铝合金在铸造车轮中的用途。
【专利摘要】本发明提供一种细化铝合金的方法，其使用Al-Gd二元非晶合金作为铝合金细化剂，并且所述的Al-Gd二元非晶合金中Gd的原子百分比为8-12％。细化剂为非晶态材料，该材料加入铝熔体后可提供大量、分布均匀的纳米级形核质点，大大提高了A356.2合金的细化效果。该方法工艺过程较为简单，生产周期短，克服了熔炼和制备过程工艺复杂、工艺时间长、细化效果有限等弊端。
【IPC分类】C22C1/06, C22C1/02, C22C21/00
【公开号】CN104894407
【申请号】CN201510120790
【发明人】朱志华, 王永宁, 刘春海, 李昌海, 阿拉腾, 王立生, 张振栋, 白帮伟, 赵志超, 丁俭
【申请人】中信戴卡股份有限公司, 河北工业大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年3月19日